第38講胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題

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2技術(shù)手段:體外受精、、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等。

3特點:經(jīng)過處理后獲得的胚胎,還需移植到動物體內(nèi)生產(chǎn)后代,以滿足人類的各種需求。

配子胚胎移植雌性2精子和卵子的發(fā)生1精子的發(fā)生①場所:睪丸的曲細精管②時間:從開始,直到生殖機能衰退

初情期有絲次級精母減數(shù)細胞核頂體排卵受精■易錯警示精子和卵子發(fā)生的易錯點分析①性原細胞經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生;精子卵子是由精卵原細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的。②排卵是指卵子從卵泡中排出,而不是指卵泡從卵巢中排出。③剛排出的卵子尚未完全成熟,有的處于減數(shù)第一次分裂時期,如馬;有的處于減數(shù)第二次分裂時期,如羊、豬。④多數(shù)哺乳動物的第一極體不再分裂,只能在卵細胞膜和透明帶之間觀察到2個極體。3受精1精子獲能:剛剛排出的精子,不能立即與卵子受精,必須在發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才能獲得受精能力。

2卵子的準(zhǔn)備:卵子要在輸卵管內(nèi)進一步成熟,到時,才具備與精子受精的能力。

雌性動物生殖道減數(shù)第二次分裂中期3受精過程圖12-38-1頂體透明帶反應(yīng)卵細胞膜反應(yīng)4早期胚胎的發(fā)育圖12-38-2起點有絲分裂增加不增加或略有縮小32全能性胎兒的各種組織胎膜和胎盤表層下方■易錯警示1關(guān)于受精過程的易錯點1精子獲能是指精子獲得受精“能力”,而不是獲得能量。2受精的標(biāo)志≠受精完成的標(biāo)志:受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體;而受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。2胚胎發(fā)育過程中卵裂期物質(zhì)和體積變化1有機物:胚胎沒有和母體建立聯(lián)系,主要消耗卵細胞內(nèi)的物質(zhì),由于一直有呼吸消耗,有機物總量減少。2細胞體積:胚胎總體積不增加或略有減小,但細胞數(shù)目增多,所以每個細胞體積減小。3細胞中DNA含量:伴隨細胞分裂,細胞數(shù)目增多,總DNA含量增多,但每個細胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定。正誤辨析1精子和卵子的發(fā)生都是從初情期開始的。 2精子的頭部主要含細胞核,中心體發(fā)育為它的頂體。 3成熟的精子并不具有受精能力,必須獲能后才具備受精能力。 ×卵子的發(fā)生是從胚胎出現(xiàn)性別分化后開始的?！辆蛹毎冃涡纬删訒r,高爾基體發(fā)育成頭部的頂體,中心體則演變?yōu)榫拥奈??！?獲能后的精子與卵子相遇后,釋放頂體酶穿過透明帶進入放射冠。 5卵裂期胚胎中細胞數(shù)目和有機物總量在不斷增加。 卵裂期胚胎中有機物總量由于細胞呼吸不斷消耗而不斷減少?！莲@能后的精子與卵子相遇后,釋放頂體酶穿過放射冠進入透明帶。×精子和卵子發(fā)生的比較項目精子發(fā)生卵子發(fā)生區(qū)別場所睪丸曲細精管卵巢(MⅠ)、輸卵管(MⅡ)時間初情期后性別分化后開始,卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在出生前完成的,減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合的過程中完成的過程特點

①MⅠ和MⅡ是連續(xù)的,需變形;②細胞質(zhì)均等分配

①MⅠ和MⅡ是不連續(xù)的,不需變形;②細胞質(zhì)不均等分配結(jié)果形成4個精子形成1個卵子和3個極體項目精子發(fā)生卵子發(fā)生相同點

①原始生殖細胞的增殖方式為有絲分裂;

②產(chǎn)生精子和卵子的方式均為減數(shù)分裂。該過程中均經(jīng)過一次染色體復(fù)制和兩次分裂,子細胞中染色體數(shù)目減半生命觀念清概念明結(jié)論1下列關(guān)于哺乳動物精卵發(fā)生和受精的敘述,正確的是 A精子的發(fā)生、卵子的發(fā)生、排卵都從初情期開始B精子與卵子相遇后,釋放頂體酶穿過透明帶進入放射冠C在自然條件下,受精過程在雌性動物的子宮內(nèi)完成D受精過程結(jié)束的標(biāo)志是雌、雄原核融合形成合子D精子的發(fā)生和排卵都從初情期開始,卵子發(fā)生中卵泡的形成和儲備是在胎兒時期,A錯誤;獲能的精子與卵子相遇時,首先發(fā)生頂體反應(yīng),釋放頂體酶,溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)并將透明帶溶出一條孔道,從而使精子先后穿越放射冠和透明帶,B錯誤;在自然條件下,受精過程在雌性動物的輸卵管內(nèi)完成,C錯誤;受精過程結(jié)束的標(biāo)志是雌、雄原核融合形成合子,D正確。2圖12-38-3為受精作用及胚胎發(fā)育示意圖,a、b代表兩個發(fā)育時期,下列敘述不正確的是 A①過程發(fā)生同源染色體分離B②過程通過有絲分裂增殖中可分離得到胚胎干細胞D②→④細胞分化程度逐漸增大圖12-38-3A①是受精作用,該過程不會發(fā)生同源染色體分離,A錯誤;②過程為卵裂,通過有絲分裂增殖,B正確;a為囊胚,其中的內(nèi)細胞團細胞具有全能性,可分離到胚胎干細胞,C正確;②→④為受精卵通過分裂和分化形成原腸胚的過程,細胞分化程度逐漸增大,D正確。圖12-38-3素養(yǎng)綜合重知識提能力31胚胎發(fā)育要經(jīng)歷受精卵→卵裂→→→原腸胚等時期。囊胚期的將來可發(fā)育成胎兒的各種組織,可發(fā)育成胎膜和胎盤。

桑椹胚囊胚內(nèi)細胞團滋養(yǎng)層2如圖12-38-4表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段。請據(jù)圖回答問題:①寫出圖中各標(biāo)號的名稱:,。

②A時期的細胞具有發(fā)育的性,B時期開始出現(xiàn),C時期開始出現(xiàn)。

圖12-38-4內(nèi)細胞團囊胚腔外胚層原腸腔內(nèi)胚層全能細胞分化胚層分化4如圖12-38-5中甲為成熟精子的結(jié)構(gòu)示意圖,圖乙是家畜卵子發(fā)生和成熟過程示意圖。請據(jù)圖回答下列問題:1哺乳動物精子的發(fā)生是在內(nèi)完成的;卵子的發(fā)生是在雌性動物的內(nèi)完成的。

圖12-38-5睪丸卵巢哺乳動物精子的發(fā)生是在睪丸內(nèi)完成的;卵子的發(fā)生是在雌性動物的卵巢內(nèi)完成的。2精子頭部的頂體是由發(fā)育來的,在受精階段發(fā)生頂體反應(yīng),釋放溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)和透明帶。

圖12-38-5高爾基體頂體酶精子頭部的頂體是由高爾基體發(fā)育來的;在受精階段釋放頂體酶溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)和透明帶。3圖乙中①代表個體發(fā)育的期;③代表結(jié)構(gòu)名稱;⑦代表細胞分裂時期。

胎兒卵細胞膜減數(shù)第二次分裂MⅡ初級卵母細胞的儲備在胎兒期完成;③代表卵細胞膜;②初情期后發(fā)生的變化是初級卵母細胞經(jīng)過④減數(shù)第一次分裂MⅠ形成⑤次級卵母細胞和⑥第一極體,次級卵母細胞經(jīng)過⑦減數(shù)第二次分裂MⅡ形成卵細胞和⑧第二極體,然后由卵細胞與精子結(jié)合形成合子受精卵。4精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別是哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在完成的。

5一個次級卵母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成個卵子和個第二極體。

1出生前即胎兒時期14哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在出生前即胎兒時期完成的。5一個次級卵母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成1個卵子和1個第二極體?？键c二體外受精和早期胚胎培養(yǎng)基礎(chǔ)·自主診斷素養(yǎng)·全面提升 1試管動物技術(shù)1概念:指通過人工操作使卵子和精子在下成熟和受精,并通過培養(yǎng)發(fā)育為后,再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。

2應(yīng)用:良種動物的繁殖。

3技術(shù)手段:體外受精和。

體外條件早期胚胎快速大量早期胚胎培養(yǎng)2體外受精1卵母細胞的采集和培養(yǎng)分類舉例采集卵母細胞的方法采集后的操作實驗動物

、兔、

、羊等

用

處理,使其排出更多的卵子,從輸卵管中沖取卵子

可直接與獲能的精子在體外受精大型動物如牛從已屠宰母畜的卵巢中采集,也可以直接從活體動物的

吸取

采集的卵母細胞都要在體外經(jīng)

成熟至MⅡ期后,才能與

的精子受精

小鼠豬促性腺激素卵巢人工培養(yǎng)獲能2精子的采集與獲能①采集:、手握法、電刺激法。

②獲能方法項目概念適用動物培養(yǎng)法將精子放入人工配制的

中培養(yǎng),使其獲能

嚙齒動物、家兔和豬等化學(xué)誘導(dǎo)法將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中,用

誘導(dǎo)精子獲能

牛、羊等家畜假陰道法獲能液化學(xué)藥物3受精獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子,一般情況下都可在或?qū)Ｓ玫闹型瓿墒芫^程。

4胚胎的早期培養(yǎng)1目的:精子和卵細胞在體外受精后,應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),以檢查和能力。

獲能溶液受精溶液受精狀況受精卵的發(fā)育2培養(yǎng)液成分:無機鹽、有機鹽、、激素、、核苷酸等營養(yǎng)成分,以及等物質(zhì)。

3胚胎去向:當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時,可將其取出向或。

4胚胎移植的時間①牛、羊一般在階段進行移植。

②人的體外受精胚胎,即試管胚胎,可在細胞階段移植。

維生素氨基酸血清受體移植冷凍保存桑椹胚或囊胚8~16個正誤辨析1從卵巢中采集的卵母細胞不能直接與獲能的精子完成受精。 2口服或注射促性腺激素能促進實驗動物超數(shù)排卵。 3培育試管牛所采用的技術(shù)中包含克隆技術(shù)和體外受精、胚胎移植?！獭链傩韵偌に厥堑鞍踪|(zhì)類物質(zhì),只可注射,不能口服,若口服會被消化酶消化而失去生理作用?！僚嘤嚬芘Ｋ眉夹g(shù)為體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。4精子獲能的常用化學(xué)物質(zhì)是氯化鈣溶液。 5哺乳動物胚胎的發(fā)育培養(yǎng)液的成分較一般動物細胞培養(yǎng)液的成分簡單。×進行胚胎早期培養(yǎng)的發(fā)育培養(yǎng)液成分較動物細胞培養(yǎng)液成分復(fù)雜。精子獲能的常用化學(xué)物質(zhì)是一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液。×1胚胎的早期培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較胚胎的早期培養(yǎng)依據(jù)的原理是細胞的分裂和分化,培養(yǎng)的目的是獲得早期胚胎;動物細胞培養(yǎng)依據(jù)的原理是細胞分裂,培養(yǎng)的目的是獲得大量細胞。兩者培養(yǎng)時所用的培養(yǎng)液成分也有區(qū)別:項目動物胚胎培養(yǎng)液動物細胞培養(yǎng)液鹽類無機鹽、有機鹽無機鹽、微量元素營養(yǎng)物質(zhì)氨基酸、核苷酸糖、氨基酸調(diào)節(jié)物質(zhì)維生素、激素促生長因子特有成分血清血清、血漿2試管動物與克隆動物的比較比較項目試管動物克隆動物技術(shù)基礎(chǔ)體外受精、胚胎(分割)移植核移植技術(shù)、細胞培養(yǎng)、胚胎(分割)移植實例試管牛多利羊比較項目試管動物克隆動物過程

生殖方式有性生殖無性生殖遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)來自兩個個體遺傳物質(zhì)大部分來自供核生物體意義充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力,縮短供體本身的繁殖周期加速家畜遺傳改良進程、挽救瀕危物種等生命觀念清概念明結(jié)論1下列關(guān)于牛體外受精、胚胎工廠化生產(chǎn)的敘述中,正確的是 A精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宮B采集的卵母細胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液形成受精卵C成熟的卵子與處理后的精子相遇形成的受精卵需培養(yǎng)到一定階段才可移植D體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)是指胚胎發(fā)育和受精過程都在體外進行C精子和卵子受精形成受精卵后還需要發(fā)育成早期胚胎才能移入母牛子宮,A錯誤;采集的卵母細胞需要培養(yǎng)成熟才能與獲能的精子受精,B錯誤;成熟卵子與處理后獲能的精子相遇形成的受精卵,需培養(yǎng)到一定階段桑椹胚或囊胚才可以移植,C正確;體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)即受精過程和早期胚胎發(fā)育在體外進行,但移植后的胚胎發(fā)育過程在受體子宮進行,D錯誤。素養(yǎng)綜合重知識提能力21從良種母牛采集的卵母細胞,都需要進行體外培養(yǎng),其目的是。

2為獲取更多的卵母細胞,要對供體母羊注射促性腺激素,使其。采集的精子需要經(jīng)過,才具備受精能力。

使卵母細胞成熟至MⅡ期或使卵母細胞獲得受精能力超數(shù)排卵獲能處理3據(jù)圖12-38-6回答:精子要具有受精能力,需對其進行處理;卵子的成熟在過程中完成。在過程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖,其作用是。圖12-38-6獲能③供能4哺乳動物的體外受精主要包括、和等幾個步驟。試管牛是填“有性生殖”或“無性生殖”的產(chǎn)物。

卵母細胞的采集受精精子的獲取有性生殖3通過胚胎工程可以挖掘動物的繁殖潛力,為優(yōu)良牲畜的大量繁殖提供有效的解決辦法。某研究機構(gòu)運用生物工程技術(shù),通過讓普通家兔代孕的方法,繁育良種肉用兔,主要技術(shù)流程如圖12-38-7所示,據(jù)圖回答下列相關(guān)問題:1誘導(dǎo)超數(shù)排卵用到的激素是,步驟甲為,收集到的精子要進行處理。

圖12-38-7促性腺激素體外受精獲能促性腺激素能促進實驗動物超數(shù)排卵;步驟甲為在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程;收集到的精子要進行獲能處理才能完成受精作用。2早期胚胎培養(yǎng)用到的培養(yǎng)液成分中,除了一些無機鹽和有機鹽類外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分以及等物質(zhì)。

圖12-38-7動物血清早期胚胎培養(yǎng)用到的培養(yǎng)液成分含有動物血清。3在繁育過程中,出現(xiàn)了一只體型特別大的良種肉用兔,若要快速地大量繁殖出同樣大體型的個體,可采用的技術(shù)是。采用這一技術(shù)時,需要使用方法使重組細胞發(fā)育為早期胚胎,然后將胚胎移入受體家兔體內(nèi)。該技術(shù)與胚胎工程技術(shù)都涉及胚胎的移植,受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生反應(yīng),這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。進行胚胎移植的優(yōu)勢是。

可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力核移植電脈沖電刺激免疫排斥要快速地大量繁殖出同樣大體型的個體,可采用的技術(shù)是核移植,即克隆;受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能;進行胚胎移植的優(yōu)勢是可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力?？键c三胚胎工程的應(yīng)用及前景基礎(chǔ)·自主診斷素養(yǎng)·全面提升 1胚胎移植1概念剖析①供體:能提供早期胚胎或通過及其他方式得到胚胎的雌性動物。

②受體:的其他雌性動物。

③結(jié)果:產(chǎn)生新個體。2地位:胚胎工程其他技術(shù)的最后一道“工序”。3意義:充分發(fā)揮。體外受精同種的、生理狀態(tài)相同雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力4胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)胚胎移入的基礎(chǔ)哺乳動物發(fā)情排卵后,同種動物的供、受體

的生理變化是

胚胎收集的基礎(chǔ)哺乳動物的早期胚胎形成后,在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系,而是處于

狀態(tài)

移入胚胎存活的基礎(chǔ)受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生

保留遺傳特性的基礎(chǔ)供體胚胎可與受體子宮建立正常的

,但供體胚胎的

在孕育過程中不受影響

生殖器官相同的游離免疫排斥反應(yīng)生理和組織聯(lián)系遺傳特性5主要過程圖12-38-8同期發(fā)情超數(shù)沖卵胚胎移植■易錯警示胚胎移植的易錯點歸納①胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移,而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變,因此各種性狀能保持不變。②胚胎移植成功的兩個條件:同種動物之間、供受體生理狀態(tài)要相同。③沖卵含義:這里指沖出早期胚胎,不是沖出卵子。④兩次處理:a用激素主要是孕激素對供體雌性個體和受體進行同期發(fā)情處理;b用促性腺激素對供體雌性個體進行超數(shù)排卵處理。2胚胎分割1概念:采用機械方法將切割成2等份、4等份或8等份等,經(jīng)移植獲得的技術(shù)。

2特點:來自同一胚胎的后代具有,因此,胚胎分割可以看作動物無性繁殖或的方法之一。

3胚胎分割所需要的主要儀器設(shè)備為實體顯微鏡和。

4選擇的胚胎:發(fā)育良好、形態(tài)正常的胚或胚。

早期胚胎同卵雙胎或多胎相同的遺傳物質(zhì)克隆顯微操作儀桑椹囊5操作過程:具體操作時,用分割針或分割刀片將胚胎切開,吸出其中的,注入預(yù)先準(zhǔn)備好的中,或直接將裸半胚移植入受體。

6注意事項:對囊胚分割時,注意將均等分割,否則會影響分割后和進一步發(fā)育。

胚胎的恢復(fù)半個胚胎空透明帶內(nèi)細胞團3胚胎干細胞ES或E細胞12特點:在形態(tài)上,表現(xiàn)為體積小、細胞核大、核仁明顯;功能上,具有;體外培養(yǎng)條件下可以。

早期胚胎或原始性腺發(fā)育的全能性增殖而不發(fā)生分化3培養(yǎng)過程圖12-38-9飼養(yǎng)層細胞一般為細胞,作為營養(yǎng)細胞。4應(yīng)用:可以用于治療人類的某些頑癥;可以培育出人造;可以揭示細胞和細胞的機理。

凋亡分化誘導(dǎo)因子輸卵管上皮組織器官分化正誤辨析1胚胎移植的受體應(yīng)選擇遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體。 2“沖卵”是指把受精卵從子宮沖洗出來。 3胚胎分割技術(shù)屬于有性生殖方式,因此不屬于克隆。 ×胚胎移植的供體應(yīng)選擇遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體;受體選擇有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的個體?！痢皼_卵”是指把早期胚胎沖洗出來?！僚咛シ指罴夹g(shù)屬于無性生殖方式,屬于克隆的方法之一。4取細胞進行胚胎性別鑒定時只能取滋養(yǎng)層的細胞,而不能取內(nèi)細胞團中的細胞。 5胚胎干細胞在分化誘導(dǎo)因子的作用下可以向不同類型的組織細胞分化?！獭谈杉毎姆诸惣疤攸c類型專能干細胞多能干細胞全能干細胞特點只能分化成一種類型或功能密切相關(guān)的兩種類型的細胞能分化成多種細胞或組織,但不能發(fā)育成完整個體能形成機體的所有組織器官、發(fā)育成完整個體舉例上皮組織基底層的干細胞,成纖維細胞造血干細胞胚胎干細胞生命觀念清概念明結(jié)論1科學(xué)家運用胚胎移植技術(shù)培育試管牛時,首先用激素促進良種母牛超數(shù)排卵,然后進行體外受精和培育,最后把胚胎送入母牛子宮內(nèi),孕育成小牛產(chǎn)出。下列分析錯誤的是 A運用胚胎移植技術(shù)培育的試管牛屬于動物克隆范疇B在胚胎移植前可采用胚胎分割技術(shù)快速繁殖良種牛C供體與受體在胚胎移植前后的生理環(huán)境須保持一致D須配制一系列不同成分的培養(yǎng)液以培養(yǎng)不同發(fā)育時期的胚胎A胚胎移植技術(shù)的移植對象是體外受精獲得的胚胎,存在生殖細胞的結(jié)合,屬于有性生殖,動物克隆屬于無性生殖,A錯誤;胚胎分割技術(shù)可以獲得同卵雙胎或多胎,可以用于動物的快速繁殖,B正確;供體與受體在胚胎移植前后的生理環(huán)境須保持一致,C正確;不同發(fā)育時期胚胎對于營養(yǎng)的要求不同,因此需要配制不同成分的培養(yǎng)液,D正確。2如圖12-38-10是胚胎干細胞分離途徑示意圖。下列說法正確的是 所示細胞將來能夠發(fā)育成胎膜和胎盤B胚胎干細胞的體積和細胞核都較小C胚胎干細胞可以增殖而不發(fā)生分化D利用胚胎干細胞培育的人造器官正在大規(guī)模應(yīng)用C圖12-38-10圖中A所示細胞為內(nèi)細胞團細胞,將來能夠發(fā)育成胎兒的各種組織,A錯誤;胚胎干細胞的體積小,細胞核大,B錯誤;在體外培養(yǎng)的條件下,胚胎干細胞可以增殖而不發(fā)生分化,C正確;利用胚胎干細胞培育的人造器官,還處于臨床試驗階段,D錯誤。圖12-38-10素養(yǎng)綜合重知識提能力3圖12-38-11是科學(xué)家通過不同方法培育優(yōu)良種牛的過程,其中①~⑤表示操作過程。請回答以下問題:1圖中①過程涉及的精子需進行處理;防止多精入卵的兩道屏障為。

圖12-38-11獲能透明帶反應(yīng)、卵細胞膜反應(yīng)題圖中①過程指的是獲能的精子與成熟卵細胞結(jié)合成合子,完成受精作用的過程。防止多精入卵的兩道屏障為透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)。2對良種母牛注射促性腺激素的目的是。

圖12-38-11促使其超數(shù)排卵為了使良種母牛產(chǎn)生多個卵細胞,需用促性腺激素處理。3圖中②過程所用的方法是。外源基因插入牛受精卵中的DNA上后,有的受精卵能發(fā)育成轉(zhuǎn)基因牛,而有的會死亡,請分析外源基因插入牛受精卵中的DNA上后導(dǎo)致受精卵死亡的最可能原因:

。

圖12-38-11顯微注射法外源基因插入牛受精卵中的DNA上后導(dǎo)致受精卵內(nèi)生命活動必需的某些基因不能表達合理即可將目的基因?qū)胧荏w細胞的DNA中,如果破壞生命活動必需的某些基因,受體細胞將會死亡,不能發(fā)育成轉(zhuǎn)基因生物。4圖中b、c分別代表囊胚的。

圖12-38-11囊胚腔、內(nèi)細胞團題圖中b、c分別代表囊胚的囊胚腔、內(nèi)細胞團。5圖中④過程表示,由一個囊胚經(jīng)④過程得到的B、C牛性別相同的概率為。

圖12-38-11胚胎分割和胚胎移植100%由一個囊胚得到兩個個體,該過程要涉及胚胎分割和胚胎移植技術(shù),且得到的兩個個體性別相同。4ES細胞的分離和培養(yǎng)成功是胚胎工程中的重大成就之一,圖12-38-12為利用胚胎干細胞轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物的流程,請分析回答:1正常情況下,二倍體動物是單精受精,阻止多精入卵的機制是。

圖12-38-12透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)精卵結(jié)合時,透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的兩道屏障。2ES細胞除來自囊胚的內(nèi)細胞團外,還可取自。為獲得生長穩(wěn)定的ES細胞群,需將ES細胞培養(yǎng)在細胞上。

圖12-38-12原始性腺飼養(yǎng)層ES細胞可以取自囊胚的內(nèi)細胞團或原始性腺;將ES細胞培養(yǎng)在飼養(yǎng)層細胞上,能夠維持不分化的狀態(tài)。3ES細胞DNA轉(zhuǎn)化的方法是。

圖12-38-12顯微注射法將目的基因轉(zhuǎn)入動物細胞常用顯微注射法。4將轉(zhuǎn)基因的ES細胞導(dǎo)入非轉(zhuǎn)基因小鼠的囊胚腔中,可以構(gòu)建大量嵌合胚胎,通過胚胎移植技術(shù)可產(chǎn)生大量嵌合體后代。研究發(fā)現(xiàn),只有部分嵌合體小鼠可將外源DNA傳給F1,原因可能是,獲得純種轉(zhuǎn)基因小鼠的方法是。

圖12-38-12含有外源DNA的F1相互雜交只有部分嵌合體小鼠中,含外源DNA的ES細胞發(fā)育為生殖腺嵌合體小鼠中,有的含有目的基因外源DNA的細胞發(fā)育為生殖腺,該嵌合體小鼠可將外源DNA傳給F1;有的含有目的基因外源DNA的細胞發(fā)育為體細胞。根據(jù)分離定律,含有外源DNA的F1相互雜交,可獲得純種轉(zhuǎn)基因小鼠。考點四生物技術(shù)的安全性及倫理問題基礎(chǔ)·自主診斷素養(yǎng)·全面提升 1轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性1轉(zhuǎn)基因成果①對微生物的基因改造:a微生物的優(yōu)點:具有簡單、快、對環(huán)境因素敏感、容易對遺傳物質(zhì)進行操作。

b成果:減少啤酒酵母雙乙酰的生成;構(gòu)建高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的基因工程菌生產(chǎn)氨基酸;基因工程菌生產(chǎn)藥物。生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)生長繁殖②轉(zhuǎn)基因動物:將、促生長激素釋放激素基因轉(zhuǎn)入動物體內(nèi),培育了一批生長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家禽、家畜;將某些導(dǎo)入動物體內(nèi),培育了抵抗相應(yīng)病毒的動物新品種;建立了某些人類疾病的轉(zhuǎn)基因動物模型。

③轉(zhuǎn)基因植物:目前,科學(xué)家已經(jīng)培育出了大批具有、抗病、抗除草劑和耐儲藏等新性狀的作物。

生長激素基因抗病毒的基因抗蟲2理性對待轉(zhuǎn)基因技術(shù)①需要建立在完備的科學(xué)知識基礎(chǔ)上;②人們的觀點受到許多復(fù)雜的政治、經(jīng)濟和文化等因素的影響;③要靠確鑿的證據(jù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬤M行思考和辯論。2關(guān)注生物技術(shù)的倫理問題項目反對支持克隆人倫理方面違反了人類的倫理道德觀念,中國禁止

克隆

中國不反對

克隆

技術(shù)方面技術(shù)

,流產(chǎn)率高、畸形率高、出生后死亡率高

可通過胚胎分級、基因診斷、

檢查等方法解決技術(shù)問題

生殖性治療性不成熟染色體項目反對支持設(shè)計試管嬰兒

也是生命,殺死胚胎無異于“謀殺”

提供

并不會對試管嬰兒造成損傷

基因檢測技術(shù)方面很難用于具體醫(yī)療中有一些遺傳性疾病可以通過

后在早期采取預(yù)防措施

道德方面可能引起

通過正確的科學(xué)知識傳播、

教育和立法,解決基因歧視問題

胚胎骨髓造血干細胞基因檢測基因歧視倫理道德3禁止生物武器1生物武器的種類:、、以及經(jīng)過等。

2中國政府的態(tài)度:在任何情況下、、生物武器,并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴散。

致病菌病毒生化毒劑基因重組的致病菌不發(fā)展不生產(chǎn)不儲存正誤辨析1轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后,目的基因就會轉(zhuǎn)入動物體細胞中。 2種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性。3轉(zhuǎn)入油菜的抗除草劑基因,可能通過花粉傳入環(huán)境中。 ×轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后,目的基因由于被消化分解而被破壞,不會轉(zhuǎn)入動物體細胞中。√√4轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物,不會導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加。 5中國政府禁止生殖性克隆,但不反對治療性克隆。 ×轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物將導(dǎo)致昆蟲群體中不具有抗性基因的個體死亡,進而使昆蟲種群中抗性基因的頻率增加?！躺鐣?zé)任聯(lián)實際樹責(zé)任1下列關(guān)于生物技術(shù)與倫理問題的正確觀點是 ①利用體外受精技術(shù)篩選早期胚胎性別,設(shè)計試管嬰兒②基于科學(xué)和理性討論轉(zhuǎn)基因作物的安全性問題③通過基因篩查禁止重大疾病基因攜帶者就業(yè)④大量引入國外轉(zhuǎn)基因作物與本地近緣作物品種雜交A①② B② C②③ D③④B①設(shè)計試管嬰兒性別會引起性別比例失調(diào),違背倫理道德,①錯誤;②基于科學(xué)和理性討論轉(zhuǎn)基因作物的安全性問題,②正確;③通過基因篩查禁止重大疾病基因攜帶者就業(yè),不符合倫理道德,③錯誤;④大量引入國外轉(zhuǎn)基因作物與本地近緣作物品種雜交,可能造成基因污染和環(huán)境安全,④錯誤。綜上分析,B正確。2關(guān)于現(xiàn)代生物工程技術(shù)應(yīng)用的安全性,下列說法中不正確的是 技術(shù)可以將致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器B轉(zhuǎn)基因植物進入自然界后不會與野生物種雜交進而威脅其他生物的生存C人類在發(fā)展基因工程作物時,沒有充分考慮生物和環(huán)境之間的相互影響D一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因生物出現(xiàn)了安全性問題,要馬上停止實驗,并銷毀重組生物B轉(zhuǎn)基因技術(shù)如果被用于軍事,制造出生物武器,極大可能對人類社會造成毀滅性破壞,A正確;轉(zhuǎn)基因植物有可能會在近緣物種之間通過花粉傳播,造成基因庫的污染,B錯誤;2關(guān)于現(xiàn)代生物工程技術(shù)應(yīng)用的安全性,下列說法中不正確的是 技術(shù)可以將致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器B轉(zhuǎn)基因植物進入自然界后不會與野生物種雜交進而威脅其他生物的生存C人類在發(fā)展基因工程作物時,沒有充分考慮生物和環(huán)境之間的相互影響D一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因生物出現(xiàn)了安全性問題,要馬上停止實驗,并銷毀重組生物B人類在推廣轉(zhuǎn)基因作物時,沒有充分考慮生物和環(huán)境之間的相互影響,C正確;實驗過程中一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因生物出現(xiàn)了安全性問題,要馬上停止實驗,并銷毀重組生物,D正確。素養(yǎng)綜合重知識提能力3閱讀、分析下列材料,并結(jié)合所學(xué)知識回答問題。材料一乳腺癌是癌癥中較為常見的一種。最新研究表明,HER2基因控制合成的某種信號蛋白具有促進乳腺細胞生長、增殖的功能。正常人體細胞僅有2個HER2基因,而乳腺癌病人細胞HER2基因往往多于2個。材料二英國倫敦大學(xué)學(xué)院醫(yī)院的醫(yī)生利用基因診斷和胚胎篩選技術(shù),使一對擁有乳腺癌家族病史的英國夫婦順利孕育一名排除乳腺癌隱患的“設(shè)計試管嬰兒”。圖12-38-13是該“設(shè)計試管嬰兒”培育的流程圖:1從材料一可知,乳腺腫瘤產(chǎn)生的原因是。

2材料二中“體外受精”主要包括、、受精階段。

圖12-38-13乳腺癌細胞HER2基因表達的信號蛋白增多精子的獲取和獲能卵母細胞的采集和培養(yǎng)3人的早期胚胎培養(yǎng)過程中要保證全面獲得營養(yǎng)物質(zhì)和調(diào)節(jié)物質(zhì),可在培養(yǎng)液中添加;為防止雜菌污染可在培養(yǎng)液中添加。

4世界首例抗乳腺癌“設(shè)計試管嬰兒”的誕生引發(fā)了倫理爭議,請你說明反對這一技術(shù)應(yīng)用于人類的理由。

在“設(shè)計試管嬰兒”過程中必須對胚胎進行篩選,這是對生命的不負(fù)責(zé)任;含有致癌基因的胚胎在長大成人后,也有不患病的可能;基因篩選會在不久的將來愈演愈烈,最終變成從相貌、智力等方面對人類胚胎事先進行篩選,變成名副其實“設(shè)計”出來的嬰兒答對一點即可,其他合理答案也可動物血清抗生素真題·新題五年真題1下列關(guān)于采用胚胎工程技術(shù)實現(xiàn)某良種肉用?？焖俜敝车臄⑹?正確的是A采取激素注射等方法對良種母牛作超數(shù)排卵處理B體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進行移植C使用免疫抑制劑以避免代孕牛對植入胚胎的排斥反應(yīng)D利用胚胎分割技術(shù),同卵多胎較同卵雙胎成功率更高A對良種母牛注射促性腺激素,使其進行超數(shù)排卵,A項正確。胚胎移植應(yīng)在桑椹胚或囊胚期進行,B項錯誤。受體對移植入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),C項錯誤。利用胚胎分割技術(shù),二分胚的成功率最大,D項錯誤。2牛雄性胚胎中存在特異性H-Y抗原,可在牛早期胚胎培養(yǎng)液中添加H-Y單克隆抗體,篩選胚胎進行移植,以利用乳腺生物反應(yīng)器進行生物制藥。下列相關(guān)敘述正確的是單克隆抗體由骨髓瘤細胞分泌B應(yīng)選用原腸胚做雌雄鑒別C鑒別后的雄性胚胎可直接做胚胎移植抗原免疫母?？色@得相應(yīng)抗體DH-Y單克隆抗體由雜交瘤細胞分泌,A項錯誤。應(yīng)選擇囊胚并取滋養(yǎng)層細胞做雌雄鑒別,B項錯誤。鑒別后的雌性胚胎才可用于胚胎移植,C項錯誤。用H-Y抗原可刺激母牛產(chǎn)生相應(yīng)抗體,D項正確。3治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下:1過程①采用的是細胞工程中的技術(shù),過程②采用的是胚胎工程中的技術(shù)。圖12-38-14體細胞核移植早期胚胎培養(yǎng)過程①利用了核移植技術(shù);過程②是將重組的細胞培養(yǎng)成胚胎,故采用的是胚胎工程中的早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。2體細胞進行體外培養(yǎng)時,所需氣體主要有O2和CO2,其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液基的。

圖12-38-14pH或酸堿度動物細胞培養(yǎng)過程中CO2的作用是維持培養(yǎng)液基的pH。3如果克隆過程中需進行基因改造,在構(gòu)建基因表達載體重組載體時必須使用和兩種工具酶?；虮磉_載體上除目的基因外,還需有基因,以便選出成功導(dǎo)入基因表達載體的細胞。

圖12-38-14限制性核酸內(nèi)切酶或限制酶DNA連接酶注:兩空可顛倒標(biāo)記構(gòu)建基因表達載體的過程中必須使用同種限制酶切割目的基因和載體,并用DNA連接酶將切割好的目的基因和載體相連;基因表達載體上的標(biāo)記基因是為了篩選出成功導(dǎo)入基因表達載體的受體細胞。4胚胎干細胞可以來自于囊胚中的。在一定條件下,胚胎干細胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個體填“A”或“B”,則不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。

圖12-38-14B內(nèi)細胞團胚胎干細胞可以來自于囊胚中的內(nèi)細胞團;圖中獲得的組織器官的遺傳物質(zhì)主要來自于個體B,因此將該組織器官移植入個體B體內(nèi)不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。新題精選1下列有關(guān)基因編輯的說法錯誤的是 A基因編輯制造人類的行為是不符合倫理道德的B基因編輯技術(shù),不一定會改變?nèi)祟愡M化的速度和方向,未必有利于人類的進化C通過基因編輯技術(shù)改變了人類的遺傳物質(zhì),使人類進化成新物種D基因編輯技術(shù)可用于疾病預(yù)防領(lǐng)域研究,但不能用于編輯嬰兒C對于嚴(yán)格倫理和安全性審查,貿(mào)然做可遺傳的人體胚胎基因的編輯的任何嘗試,都是不符合倫理道德的,A正確;基因編輯技術(shù)不能改變進化的方向,進化的方向是自然選擇決定的,B正確;1下列有關(guān)基因編輯的說法錯誤的是 A基因編輯制造人類的行為是不符合倫理道德的B基因編輯技術(shù),不一定會改變?nèi)祟愡M化的速度和方向,未必有利于人類的進化C通過基因編輯技術(shù)改變了人類的遺傳物質(zhì),使人類進化成新物種D基因編輯技術(shù)可用于疾病預(yù)防領(lǐng)域研究,但不能用于編輯嬰兒C基因編輯技術(shù)改變了人類的遺傳物質(zhì),但不一定使人類進化成新物種,因為不一定產(chǎn)生生殖隔離,C錯誤;基因編輯技術(shù)可用于疾病預(yù)防領(lǐng)域研究,但不能用于編輯嬰兒,D正確。22013年7月,中國試管嬰兒之母——盧光琇教授與研究伙伴共同宣布全球首批經(jīng)全基因組測序的PGD/PGS試管嬰兒在長沙誕生。新技術(shù)的突破意味著通過設(shè)計試管嬰兒解決部分不孕不育問題的同時,部分腫瘤疾病、遺傳性疾病的家族性遺傳也將有望避免。1設(shè)計試管嬰兒時為了提高受孕率,胚胎移植時多采用多胚胎移植,因此需要用處理促進母親排出更多的卵子。

促性腺激素給供體注射促性腺激素,母體一次排出比自然情況下多幾倍到十幾倍的卵子,用于體外受精和早期胚胎培養(yǎng)。2胚胎發(fā)育的卵裂期在填“透明帶”或“放射冠”內(nèi)進行。受精卵經(jīng)72小時體外培養(yǎng)發(fā)育成含32細胞左右的胚胎,叫作,可用于胚胎移植。

透明帶桑椹胚胚胎發(fā)育的早期有一段時間是在透明帶中進行的,這一時期稱為卵裂期;32細胞左右的胚胎是桑椹胚,可用于胚胎移植。3為了某些需要,需對胚胎的性別進行鑒定。目前最有效、最準(zhǔn)確的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是從被測的囊胚中取出幾個填“滋養(yǎng)層”或“內(nèi)細胞團”細胞,提取DNA;然后用位于Y染色體上的性別決定基因即SRY基因的一段堿基作,以為模板進行PCR擴增;最后與SRY特異性探針出現(xiàn)陽性反應(yīng)者,胚胎為性。

男滋養(yǎng)層引物滋養(yǎng)層細胞的DNA滋養(yǎng)層細胞可用于做DNA分析鑒定性別;SRY-PCR法對胚胎進行性別鑒定時,用位于Y染色體上的性別決定基因的一段堿基作引物,以滋養(yǎng)層細胞的DNA為模板進行PCR擴增,最后用SRY特異性探針檢測,若形成雜交帶,則說明其含有SRY基因,胚胎為男性。1P65多數(shù)哺乳動物的第一極體不進行減數(shù)第二次分裂形成兩個第二極體。2P72不同動物胚胎移植的時間不同,例如牛、羊一般要培養(yǎng)到桑椹胚階段或囊胚階段才進行移植。人的體外受精胚胎,即試管胚胎,可在8~16個細胞階段移植。3P77手